Ma trận không suy biến là gì năm 2024

Download Free PDF

Show

Download Free PDF

Ma trận không suy biến là gì năm 2024

BÀI 5 PHÉP NHÂN MA TRẬN VÀ MA TRẬN NGHỊCH ĐẢO

BÀI 5 PHÉP NHÂN MA TRẬN VÀ MA TRẬN NGHỊCH ĐẢO

BÀI 5 PHÉP NHÂN MA TRẬN VÀ MA TRẬN NGHỊCH ĐẢO

BÀI 5 PHÉP NHÂN MA TRẬN VÀ MA TRẬN NGHỊCH ĐẢO

Ma trận không suy biến là gì năm 2024
Hà Nguyễn

Câu 1 [Q884749782] Cho là các ma trận vuông cấp khả nghịch. Chứng minh rằng nếu khả nghịch thì

cũng khả nghịch.

Câu 2 [Q775191769] Chứng minh rằng ma trận vuông cấp thoả mãn

thì ma trận khả nghịch và tìm ma trận nghịch đảo của nó.

Câu 3 [Q463902904] Cho là các ma trận thực vuông cấp khác nhau và thoả mãn điều kiện và

Chứng minh rằng ma trận suy biến.

Câu 4 [Q420078489] Cho là ma trận vuông. Điều kiện để là ma trận đối xứng là điều kiện để là ma

trận phản đối xứng là Chứng minh rằng:

a) Mọi ma trận phản đối xứng cấp lẻ đều suy biến.

b) Mọi ma trận vuông cấp lẻ thì suy biến.

c) Mọi ma trận vuông đều có thể phân tích thành tổng của một ma trận đối xứng và một ma trận phản đối xứng cùng

cấp.

d) Nếu là ma trận phản đối xứng cấp lẻ thì khả nghịch.

e) Mọi giá trị riêng của ma trận thực đối xứng đều là các số thực; mọi giá trị riêng của ma trận thực phản đối xứng

đều bằng 0 hoặc thuần ảo.

Câu 5 [Q274670397] Cho ma trận vuông cấp thoả mãn Chứng minh rằng ma trận khả

nghịch và tìm ma trận nghịch đảo của nó.

Câu 6 [Q577023277] Cho là hai ma trận vuông cấp thoả mãn Chứng minh rằng nếu

khả nghịch thì khả nghịch.

Câu 7 [Q134708130] Cho là hai ma trận vuông cùng cấp thoả mãn Chứng minh

rằng các ma trận và khả nghịch.

Câu 8 [Q994907066] Cho là hai ma trận vuông cùng cấp, có cấp là số lẻ thoả mãn Chứng minh rằng

ít nhất một trong hai ma trận và suy biến.

Câu 9 [Q520644347] Cho với Chứng minh rằng ma trận

khả nghịch.

Câu 10 [Q348005830] Cho là hai ma trận vuông cấp thoả mãn và Chứng

minh rằng ma trận khả nghịch.

Câu 11 [Q366962072] Cho là hai ma trận vuông cấp thoả mãn và Chứng

minh rằng ma trận suy biến.

Câu 12 [Q273522021] Cho là ma trận vuông cấp Chứng minh rằng nếu tồn tại số tự nhiên sao cho

thì các ma trận và khả nghịch.

Câu 13 [Q206185077] Cho là hai ma trận vuông cấp thoả mãn và tồn tại các số nguyên dương

sao cho Chứng minh rằng các ma trận và khả nghịch.

Câu 14 [Q755163710] Cho là hai ma trận vuông thực cấp 2019 thoả mãn:

Chứng minh rằng với mọi ta có

THI ONLINE - [PRO S1] - CHỨNG MINH MA TRẬN SUY

BIẾN VÀ MA TRẬN KHẢ NGHỊCH

*Biên soạn: Thầy Đặng Thành Nam

Video bài giảng và lời giải chi tiết chỉ có tại Vted (vted)

Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)

Họ, tên thí sinh:............................................................................... Trường: ............................................................

A, B n A + B

A−1 + B−

A n

akAk + ak−1Ak−1+... +a 1 A + a 0 E = 0(a 0 ≠ 0) A

A, B n A 3 = B 3

A 2 B = BA 2. A 2 + B 2

A A A′ = A; A

A′ = −A.

A A − A

A E − A

A n 2 A 3 − A = E. E + 2A

A, B n ≥ 2 AB + A + B = O.

A B

A, B AB + 2019A + 2020B = O.

A + 2020E B + 2019E

A, B AB = O.

A + A′ B + B′

A = (aij)n×n aij = −1, ∀i = j; aij ∈ {0, 2019} , ∀i ≠ j. A

A, B n A

2019

\= O B(A − E) = A + 3E.

B

A, B n A 2019 = O A + 2019B = AB.

B

A n. m Am = O

E − A E + A

A, B n AB = BA

m, p Am = O, Bp = O. E − A − B E + A + B

A, B

det(A) = det(A + B) = det(A + 2B) =... = det(A + 2019B) = 0.

x, y ∈ R det(xA + yB) = 0.

Câu 15 [Q772233037] Cho ma trận vuông cấp Chứng minh rằng nếu tồn tại số nguyên dương thoả mãn

thì ma trận khả nghịch.

Câu 16 [Q035411977] Cho ma trận vuông cấp thoả mãn Chứng minh rằng ma trận khả

nghịch.

Câu 17 [Q657564177] Cho hai ma trận vuông cùng cấp sao cho khả nghịch. Chứng minh rằng

khả nghịch.

Câu 18 [Q144505346] Cho ma trận với và Chứng

minh rằng ma trận khả nghịch.

Câu 19 [Q734345863] Cho là hai ma trận vuông cùng cấp thoả mãn Chứng minh

rằng

Câu 20 [Q467231313] Cho là hai ma trận vuông cùng cấp thoả mãn Chứng minh

rằng

Câu 21 [Q637018104] Cho là hai ma trận vuông cùng cấp thoả mãn Chứng

minh rằng

Câu 22 [Q383488013] Cho là hai ma trận vuông cùng cấp thoả mãn và

Chứng minh rằng là ma trận không suy biến.

Câu 23 [Q386315904] Cho là hai ma trận vuông cùng cấp thoả mãn và

Chứng minh rằng là ma trận không suy biến.

Câu 24 [Q681868868] Cho ma trận vuông cấp thoả mãn Chứng minh rằng ma

trận khả nghịch và tìm ma trận nghịch đảo của nó theo

HƯỚNG DẪN

Câu 1 Có

Do đó

Do Ta có điều phải chứng minh.

Câu 2 Có

Điều đó chứng tỏ ma trận khả nghịch và

Câu 3 Có

Giả sử khi đó (mâu thuẫn với giả thiết).

Vậy

Câu 5 Có

Ta sẽ chọn sao cho

Vậy

Điều đó chứng tỏ ma trận khả nghịch và có ma trận nghịch đảo là

A n. m

(A + E)

m

\= O A

A n A 2019 = 2019A. A − E

A, B n E + AB

E − BA

A = (aij)n×n 0 ≤ aij < 1 0 <

n

i=

aij < 1, ∀i, j = 1, 2,... , n.

E − A

A, B A

2019

\= 0, AB = A + B.

det(B) = 0.

A, B B 2020 = 0, AB = 2A + 3B.

det(A) = 0.

A, B Bk = 0, AB = A + B, (k ∈ N∗).

det(A + B) = det(A).

A, B A

2008

\= E, B

2009

\= 0

AB + 4A + 2009B = 0. (A + B)

A, B A

1999

\= E, B 2000 = E AB = BA.

(A + B + E)

A n A 3 + 13A 2 + 36A − 3E = 0.

X = A + 9E X−1 A.

A(A−1 + B−1)B = AA−1B + AB−1B = EB + AE = B + A.

det(B + A) = det (A(A−1 + B−1)B) = det(A) det(A−1 + B−1) det(B).

det(A) ≠ 0; det(B) ≠ 0; det(A + B) ≠ 0 ⇒ det(A−1 + B−1) ≠ 0.

akAk + ak−1Ak−1+... +a 1 A = −a 0 E ⇔ A (− Ak−1 − Ak−2−... − E) = E.

ak

a 0

ak−

a 0

a 1

a 0

A A−1 = − Ak−1 − Ak−2−... − E.

ak

a 0

ak−

a 0

a 1

a 0

(A 2 + B 2 )(A + B) = A 3 + A 2 B + B 2 A + B 3 = 2A 3 + 2B 2 A = 2(A 2 + B 2 )A.

det(A 2 + B 2 ) ≠ 0 A + B = 2A ⇔ A = B

det(A 2 + B 2 ) = 0.

(E + 2A)(aA 2 + bA + cE) = 2aA 3 + (a + 2b)A 2 + (b + 2c)A + cE.

a, b, c 2 aA 3 + (a + 2b)A 2 + (b + 2c)A = 2A 3 − A ⇔

⎧⎪

⎪⎩

2 a = 2

a + 2b = 0

b + 2c = −

⎧⎪⎪

⎪⎪⎪

⎪⎪⎪

⎪⎪⎩

a = 1

b = −

c = −

.

1

2

1

4

(E + 2A) (A

2

− A − E) = 2A

3

− A − E = E − E = E

1

2

1

4

1

4

1

4

3

4

⇔ (E + 2A) ( A

2

− A − E) = E.

4

3

2

3

1

3

E + 2A A−1 = A 2 − A − E.

4

3

2

3

1

3

Câu 17 Theo bất đẳng thức về hạng của ma trận ta có:

Vậy Điều đó chứng tỏ khả nghịch.

Câu 18 Giả sử ngược lại sao cho

Giả sử Xét phương trình thứ của hệ phương trình thuần nhất trên có:

Suy ra (mâu thuẫn).

Vậy ta có điều phải chứng minh.

Câu 19 Ta có và

Mặt khác

Lấy định thức hai vế có

Kết hợp với

(*) có

Câu 20 Có

Biến đổi

Câu 21 Có

Suy ra

Mặt khác

Mặt khác

Lấy định thức hai vế có Kết

hợp với (*) có

Vậy

Câu 24 Xét phép nhân ma trận

Ta tìm sao cho (mục

đích để dùng được giả thiết bài cho)

{

r((E − BA)(E + AB)) + n ⩾ r(E + AB) + r(E − BA) = n + r(E − BA)

r((E − BA)(E + AB)) ⩽ r(E − BA)

.

r((E − BA)(E + BA)) = r(E − BA). E − BA

det(E − A) = 0 ⇒ ∃X =

x 1

x 2

...

xn

≠ 0 (E − A)X = 0.

|xk| = max {|xi| , i = 1, 2,... , n} > 0. k

−ak 1 x 1 − ak 2 x 2 −... +(1 − akk)xk−... −aknxn = 0 ⇒ xk = ak 1 x 1 + ak 2 x 2 +... +aknxn.

|xk| = |ak 1 x 1 + ak 2 x 2 +... +aknxn| ≤

####### n

i=

aki |xi| ≤

####### n

i=

aki |xk| = (

####### n

i=

aki) |xk| < |xk|

det(E − A) ≠ 0,

A

2019

\= 0 ⇒ det A = 0

AB = A + B ⇔ (A − E)B = A ⇒ det(A − E) det(B) = det(A) = 0(∗).

−E = 0 − E 2019 = A 2019 − E 2019 = (A − E) (A 2018 + EA 2017 +...... +E 2017 A + E 2018 ).

det(A − E) det (A

2018

+ EA

2017

+...... +E 2017 A + E 2018 ) = det(−E) ≠ 0 ⇒ det(A − E) ≠ 0.

det(B) = 0.

B 2020 = 0 ⇒ det(B) = 0.

2 A = AB − 3B = (A − 3E)B ⇒ det (2A) = det (A − 3E) det(B) = 0 ⇒ 2n det (A) = 0 ⇒ det (A) = 0.

Bk = 0 ⇒ (det B)k = 0 ⇔ det B = 0.

det(A + B) = det(AB) = det A. det B = 0.

AB = A + B ⇔ A(B − E) = B ⇒ det(A) det(B − E) = det(B) = 0(∗).

−E = 0 − Ek = Bk − Ek = (B − E) (Bk−1 + EBk−2+... +Ek−1).

det (B − E) det (Bk−1 + EBk−2+... +Ek−1) = det(−E) ≠ 0 ⇒ det(B − E) ≠ 0.

det(A) = 0.

det(A + B) = det(A) = 0.

(A + 9E) (aA 2 + bA + cE) = aA 3 + (9a + b) A 2 + (9b + c) A + 9cE

a, b, c aA 3 + (9a + b) A 2 + (9b + c) A = A 3 + 13A 2 + 36A ⇔

a = 1

9 a + b = 13

9 b + c = 36

a = 1

b = 4

c = 0

⇒ (A + 9E) (A 2 + 4A) = A 3 + 13A 2 + 36A = 3E ⇔ (A + 9E) ( A 2 + A) = E ⇒ (A + 9E)−1 = A 2 + A.

1

3

4

3

1

3

4

3

Khái niệm ma trận suy biến là gì?

Định thức chỉ được xác định trong các ma trận vuông. Nếu định thức của một ma trận bằng 0, ma trận này được gọi là ma trận suy biến, nếu định thức bằng 1, ma trận này được gọi là ma trận đơn môđula.

Ma trận không khả nghịch khi nào?

Nếu định thức ma trận khác không (det(A) ≠ 0), thì ma trận được coi là khả nghịch. Nếu định thức ma trận bằng không (det(A) = 0), thì ma trận được coi là không khả nghịch.

Ma trận A khả nghịch khi nào?

Nếu là ma trận vuông, có thể thu được một số tính chất của nó bằng cách tính định thức của nó. Ví dụ, ma trận vuông là ma trận khả nghịch khi và chỉ khi định thức của nó khác không.

Ma trận đơn vị là gì?

Ma trận đơn vị : là ma trận chéo có tất cả các phần tử thuộc đường chéo chính đều bằng 1.